Python实现链栈与顺序栈

摘要：本文将介绍如何使用Python实现链栈和顺序栈，包括初始化、判断栈是否为空、入栈、出栈、获取栈顶元素以及遍历栈的操作。

正文：

在计算机科学中，栈是一种抽象数据类型，只允许在一端（称为顶部）进行插入和删除操作。根据存储方式的不同，栈可以分为链式栈和顺序栈。本文将分别介绍这两种栈的实现方法。

 一、链式栈

链式栈是一种动态分配内存的栈结构，其特点是不需要预先设定栈的大小，可以根据需要动态地扩展。链式栈的基本操作包括：初始化、判断栈是否为空、入栈、出栈、获取栈顶元素以及遍历栈。

1. 初始化节点类

```python
class Node(object):
    def __init__(self, values):
        self.data = values
        self.next = None
```

2. 初始化链栈类

```python
class LinkenStacks(object):
    def __init__(self):
        self.top = None

    def Empty(self):
        return self.top is None

    def push(self, values):
        newNode = Node(values)
        newNode.next = self.top
        self.top = newNode

    def pop(self):
        if self.Empty():
            return '栈空，不可操作'
        else:
            p = self.top
            self.top = self.top.next
            return p

    def getTopData(self):
        if self.Empty():
            return '栈空，不可操作'
        else:
            data = self.top.data
            return data

    # 遍历这个栈
    def Traversal(self):
        p = self.top
        while p:
            print(p.data)
            p = p.next
```

3. 测试链式栈

```python
if __name__ == '__main__':
    test = LinkenStacks()
    test.push('a')
    test.push('b')
    test.push('c')
    test.push('d')
    test.pop()
    print('获取栈顶元素：', test.getTopData())
    test.Traversal()
```

二、顺序栈

顺序栈是一种基于数组实现的栈结构，其特点是需要预先设定栈的大小，当栈满时无法再添加元素。顺序栈的基本操作包括：初始化、判断栈是否为空、入栈、出栈、获取栈顶元素以及遍历栈。

1. 初始化顺序栈类

```python
class Stacks(object):
    def __init__(self, MaxSize):
        self.MaxSize = MaxSize
        self.top = -1
        self.data = [None for _ in range(self.MaxSize)]

    def Empty(self):
        return self.top == -1

    def push(self, values):
        if self.top == self.MaxSize - 1:
            raise IndexError('栈满，不可操作')
        else:
            self.top += 1
            self.data[self.top] = values
            return 1

    def pop(self):
        if self.Empty():
            return '栈空，不可操作'
        else:
            self.top -= 1
            return self.data[self.top]

    def getTopData(self):
        if self.Empty():
            return '栈空，不可操作'
        else:
            return self.data[self.top]

    #     遍历顺序栈
    def Traversal(self):
        if self.Empty():
            return '栈空，不可操作'
        else:
            for i in range(self.top + 1):
                print(self.data[i])
```

2. 测试顺序栈

```python
if __name__ == '__main__':
    test = Stacks(5)
    test.push('a')
    test.push('b')
    test.pop()
    test.push('c')
    test.push('d')
    test.push('e')
    test.pop()
    print(test.getTopData())
    test.Traversal()
```

总结：本文介绍了如何使用Python实现链式栈和顺序栈，包括初始化、判断栈是否为空、入栈、出栈、获取栈顶元素以及遍历栈的操作。希望对大家有所帮助。